HIF-1α和α-生育酚對顱腦創(chuàng)傷患者神經(jīng)功能的保護作用研究

韓繁龍，孫紅星

創(chuàng)傷性顱腦損傷（TBI）主要是由于交通事故、打擊、墜落等原因引起，是導致患者殘疾和死亡的重要原因[1]。隨著近年來交通事故的頻發(fā)，TBI發(fā)病率逐年上升。目前臨床上對于TBI主要采用手術(shù)治療，但效果不一。TBI發(fā)生后，可造成短時間內(nèi)神經(jīng)細胞大量壞死和神經(jīng)血管破裂，進而對中樞神經(jīng)造成傷害，包括腦水腫、神經(jīng)損害等，對患者生命安全造成威脅。研究發(fā)現(xiàn)，缺氧誘導因子-1α（HIF-1α）和α-生育酚在創(chuàng)傷性大鼠顱腦損傷中具有神經(jīng)保護作用[2]，而在臨床中的研究較少。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取醫(yī)院2015～2017年收治的顱腦創(chuàng)傷患者84例，其中男47例，女37例；年齡22～58（43.32±6.35）歲；顱腦創(chuàng)傷至就診時間 3.65～81.34（25.34±6.31）h；致傷原因：交通事故 26 例，墜落傷21例，打擊傷9例，外科手術(shù)28例。按照顱腦創(chuàng)傷至就診時間分為＜6 h、6～24 h、25 h～3 d 和＞3 d 組，每組21例。另選同期健康體檢者21例為對照組，男 12 例，女 9 例；年齡 21～59（42.35±6.02）歲，其體檢結(jié)果中各指標均在正常范圍內(nèi)。各組年齡、性別等比較無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。

1.2 血液樣本采集 各患者于入院時、對照組于體檢時采集靜脈血4～6 ml，于EDTA管中室溫靜置20 min，4℃下3000 g離心15 min，分離血清待檢。

1.3 檢測指標

1.3.1 血清HIF-1α和α-生育酚水平 采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法檢測HIF-1α水平，試劑盒為人HIF-1α，由上海西唐生物科技有限公司提供，均行雙孔檢測；采用高效液相色譜法（E2695型Waters高效液相色譜儀）測定α-生育酚含量。

1.3.2 腦水腫體積 患者入院后行頭顱CT（Brilliance型，荷蘭皇家飛利浦電子公司）掃描，根據(jù)多田公式（體積=π/6×長×寬×層面）計算腦水腫體積。

1.3.3 血清神經(jīng)損傷相關(guān)指標 采用酶聯(lián)免疫吸附試劑盒（上海西唐生物科技有限公司）測定血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）、S100-β 蛋白（S100β）、泛黃羧基末端水解酶-L1（UCH-L1）和膠原纖維酸性蛋白（GFAP）含量。

1.4 統(tǒng)計學方法 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析，計量資料以±s表示，行方差分析和兩兩t檢驗；計數(shù)資料以例和百分率表示，行χ2檢驗；相關(guān)性采用Pearson分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 各組血清HIF-1α和α-生育酚水平及腦水腫體積比較 各組血清HIF-1α和α-生育酚水平及腦水腫體積比較均有顯著差異（P＜0.05），患者組隨損傷后的時間延長，血清HIF-1α和α-生育酚水平逐漸降低，而腦水腫體積逐漸增大。直到3 d后，血清HIF-1α和α-生育酚水平開始回升，腦水腫體積開始降低。見表1。

2.2 各組神經(jīng)功能損傷相關(guān)指標比較 各組血清NSE、S100β、UCH-L1和GFAP水平比較均有顯著差異（P＜0.05），患者組隨損傷后的時間延長，血清NSE、S100β、UCH-L1和GFAP水平逐漸升高，直到3 d后開始降低。見表2。

表2 各組神經(jīng)功能損傷相關(guān)指標比較(n=21)

2.3 HIF-1α和α-生育酚與腦水腫和神經(jīng)功能相關(guān)指標的相關(guān)性分析Pearson相關(guān)結(jié)果顯示，患者組的HIF-1α和α-生育酚與腦水腫、神經(jīng)功能相關(guān)指標均呈顯著負相關(guān)（表3）。

表3 各指標相關(guān)分析結(jié)果(n=21)

3 討論

HIF-1α是低氧誘導細胞在低氧條件下產(chǎn)生的一種轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)節(jié)細胞適應(yīng)不同的氧環(huán)境。在腦損傷后，HIF-1α可改善缺血后血液流動學、能量代謝障礙，促進促紅細胞生成素（EPO）的蛋白表達等，從而發(fā)揮神經(jīng)保護作用。近年來研究表明，抗自由基在改善TBI患者神經(jīng)功能損傷方面具有重要作用[2]，α-生育酚可抑制并減少機體自由基的產(chǎn)生，從而減少對神經(jīng)細胞的損害，起到神經(jīng)保護作用。有研究表明，維生素E可有效預(yù)防水腫的發(fā)生，減少神經(jīng)組織鈣離子載體，有效減少神經(jīng)元的線粒體腫脹[3]。NSE、S100β、UCH-L1 和 GFAP 是臨床評估神經(jīng)損傷的常用物質(zhì)，對神經(jīng)損傷的靈敏度較高。顱腦損傷患者的炎性及免疫應(yīng)激較為明顯，也是研究最多的領(lǐng)域。但對于神經(jīng)功能的變化及HIF-1α和α-生育酚對神經(jīng)功能保護作用的研究不足。

本研究結(jié)果顯示，各組血清HIF-1α、α-生育酚、NSE、S100β、UCH-L1、GFAP 水平及腦水腫體積比較均有顯著差異（P＜0.05），患者組中隨損傷后的時間延長，血清HIF-1α和α-生育酚水平逐漸降低，直到3 d后開始回升，而腦水腫體積、NSE、S100β、UCH-L1、GFAP水平逐漸升高，直到3 d后開始降低。提示顱腦創(chuàng)傷初期患者的神經(jīng)功能受損，NSE、S100β、UCH-L1、GFAP等水平升高，腦水腫體積增大，而此時患者的HIF-1α和α-生育酚水平降低，但3 d后，隨著治療后病情的緩解，各指標逐漸恢復。而且發(fā)現(xiàn)，HIF-1α和α-生育酚與腦水腫、神經(jīng)功能損傷相關(guān)指標均呈顯著負相關(guān)，表明HIF-1α和α-生育酚水平越高，腦水腫和神經(jīng)功能損傷相關(guān)指標越低，神經(jīng)功能受損程度越低，提示二者可能對于神經(jīng)功能具有一定的保護作用。可能是由于HIF-1α可調(diào)節(jié)NO氧合酶的活性，抑制NO的生成，起到缺氧保護作用。另外，顱腦損傷后輕度缺氧時，HIF-1α產(chǎn)生缺氧耐受，可促進血管生成、紅細胞增殖，抑制神經(jīng)細胞凋亡，保護神經(jīng)。α-生育酚通過抑制并減少機體自由基的產(chǎn)生保護神經(jīng)，還能預(yù)防水腫的發(fā)生。HIF-1α和α-生育酚對的神經(jīng)保護作用，使得患者神經(jīng)功能損傷減輕，表現(xiàn)在患者NSE、S100β、UCH-L1和GFAP水平顯著下降，但詳細的作用機制尚待進一步研究。

總之，顱腦創(chuàng)傷患者的HIF-1α和α-生育酚水平與腦水腫、神經(jīng)功能損傷相關(guān)指標呈顯著負相關(guān)，提示HIF-1α和α-生育酚具有神經(jīng)功能保護作用。